管式炉炉膛耐火浇注料脱落的原因分析及炉衬改造
发布日期： 2019-04-04 11:22:54 阅读量（767） 作者：张红某焦化厂以管式炉作为蒸馏装置的加热炉，该管式炉炉膛采用高铝轻质耐火浇注料做为炉墙耐火层,使用两年后出现不规则裂缝，局部出现大面积脱落，造成该炉无法正常运行。如何对耐火材料的选用和施工及升温烘炉是保证各类炉脸耐火层正常运行的关键环节。
1、炉膛现状
焦油装置的管式炉炉型为立管圆筒炉，辐射—对流式加热方式，油料上进下出，炉膛内的6个燃烧器圆周均匀布置在炉底，正常生产情况下，炉膛温度在500〜650℃。
为保证炉管的加热温度，对炉体的耐火保温层要求较高，目前炉膛使用的耐火层为高铝耐火浇注料，正常情况应光滑平整，不允许出现裂纹和局部脱落。改造前炉膛内保温层使用耐火材料为高铝轻质耐火浇注料(不定型砌筑)。2007年5月份对该炉膛进行检査时发现，炉膛耐火保温层出现多条不规则裂缝，炉膛局部地方出现大面积保温层脱落现象，对炉膛的保温极为不利，浪费了能源，又容易造成炉体钢板烧穿的设备事故。
2、炉膛内保温层的浇注料开裂原因分析
(1)炉膛保温层遭水漫泡
由于上一次焦油管式炉停工期间，打开炉膛门进行检査后，炉膛门没有关紧，当时正值南京的梅雨季节，潮湿的空气及雨水对高铝轻质耐火浇注料影响较大。
(2)物料配比不均
在上一次的保温层施工期间，在现场搅拌配置浇注料，因配合比及搅拌不均，导致保温层的体积密度不均衡、孔隙率较大，是造成保温层使用一段时间后浇注料裂开的主要原因。
(3)炉膛升温过快
查看上一次的炉膛的烘炉曲线发现，在烘炉期间，炉膛在150~350℃期间升温过快，造成炉膛温度趋势变化大，受热不匀，是造成耐火浇筑料开裂的原因之一。
3、改造方案
经过对原浇注料炉衬开裂的原因分析后，决定采用高铝砖代替高铝浇注料的改造方案。2007年5月份，管式炉余热利用技改项目立项审批后开始动工，工期20d,项目改造工期要求非常紧，需要采用炉膛耐火保温层砌筑方式合理，施工周期不宜过长，烘炉时间短的方案。
(1)砌筑工业炉前,应通过实验确定泥浆的稠度和加水量，同时检査泥浆的砌筑性能(主要是粘结时间)能否满足砌筑要求。砌筑工业炉应采用成品泥浆，泥浆的最大颗粒不宜大于规定砖缝厚度的30%,砌体的砖缝厚度不大于3mm。
(2)工业炉的中心线和主要标高控制线应测量确定。砌筑前，应效核砌体的放线尺寸。高铝砖膨胀缝为9~10mm，砌体内外层的膨胀缝不应相互贯通，上下层宜错开。耐火砌体的砖缝厚度用塞尺检査，塞尺宽度应为15mm,塞尺的厚度应等于被检査砖缝规定的厚度。
(3)圆形炉墙不得有三层重缝或三环通缝，上下两层重缝与相邻两环的通缝不得在同一地点。圆形的炉墙的合门应均匀分布。
(4)空气煤气管道与炉体交接处，管道内砌体在现场条件允许的情况可在地面上采取分段砌筑，焊接接头部位应留足尺寸，安装后及时补砌%。
4、改造后效果分析
(1)改造好的管式炉投人使用后，运行稳定，对炉体外壳检査，没有发现有异常。
(2)管式炉例行检修，打开炉膛对耐火层炉墙检修检査，耐火砖没有脱落、变形。
(3)满足管式炉炉膛温度需要，对炉膛温度压力变化大，骤然升温时抗裂变效果较好。
(4)从2007年至今，炉膛耐火保温层耐火砖没有重修，有效延长了炉膛保温层的使用寿命。
(5)废气排放温度从原先的364t下降到204X：,明显减少了废气带走的热量;煤气燃烧完全,废气含氧最从原先的高于10%下降至4.8%,管式炉热效率明显升高，由原先的76.4%升高到85.0%。
(6)煤气耗量明显降低，由改造前的883m3/h降到729m3/h,降低了装置的能源消耗。
管式炉采用高铝耐火砖替代高铝浇注料的改造方案后，有效解决了现场施工人员对耐火材料配合比不易控制，烘炉时间长的问题。对停炉检修这种时间较短，要求企业及时恢复生产的，采用这种方法从工程实践来看有一定推广价值。从生产各方面情况来看,余热利用系统运行状况稳定，完全能满足焦油装置的正常运转，并延长了管式炉的使用寿命，具有明显的节能效果，达到了改造的目的。
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